石松、木賊

生物學的歷史104

1.     無種子植物主要有三大族群：石松club mosses(Lycophyta)、木賊(Sphenophyta)、羊齒(Pterophyta) 。

2.     大約3.8億年前，有一個維管束植物演化成「石松」，這個維管束植物族群的演化史最豐富，演化時間起於泥盆紀中期，一直延續到現在。下圖為石松。

3.     「石松」某些演化早期的植物，仍然保有Y字型分枝特徵，但有二個主要的演化革新：真正的根和葉。這些演化出來的葉子長得像莖上的鱗皮，需要繼續演化出維管束，才能變成真正的葉子(葉子必須有維管束組織)。

4.     某些葉子特化成繁殖功能，在表面有很多孢子。這些繁殖的葉子稱為「孢子葉sporophylls」(帶有孢子的葉子)。

5.     在泥盆紀晚期，「石松」分裂演化成各種植物，有些種類長得高大、外觀像樹，另一些維持草本的樣子。

6.     在泥盆紀結束之前，長得像樹一樣的「石松」已經成為陸上優勢植物之一。「石松」當中有些成為非常高大的樹，形成地球第一批森林。

7.     在泥盆紀的終點，地球氣候變得又冷又乾燥，大樹體型的「石松」突然大量死亡，小型的草本「石松」則存活到現在。

8.     另一個出現在泥盆紀晚期的族群是木賊屬的植物(Sphenophyta)。下圖是木賊屬的馬尾。

9.     就像「石松」，「木賊」在泥盆紀變成陸上植物相(flora)的主要成員，然後數量減少。這個族群只有一種存活至今，「木賊屬的Equisetum」，俗稱「馬尾horsetails」 或 「刷毛scouring rushes」。

10.  雖然現在所見的「馬尾horsetails」大部分體型小，但是有些古代的「木賊」非常巨大。許多已經絕種的「木賊」有維管束形成層，這個形成層會層層往外長。

11.  我們現在所使用的煤礦，是古代「石松」和「木賊」植物死掉所形成的。

 (翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)

徐弘毅：

1.     「我們現在所使用的煤礦，是古代石松和木賊植物死掉所形成的。」因此，生產石油的墨西哥灣、中東、俄羅斯……等地區，3.8億年前曾經佈滿「石松」和「木賊」的植物相。

2.     「在泥盆紀的終點，地球氣候變得又冷又乾燥，大樹體型的石松突然大量死亡」，「就像石松，木賊在泥盆紀變成陸上植物相(flora)的主要成員，然後數量減少。」

3.     石松，木賊這二種植物都需要潮濕的環境，因此，生產石油的墨西哥灣、中東地區、俄羅斯……等地區曾經非常潮濕，充滿水分，應該有許多湖泊、沼澤、河流。依據聖經記載，中亞美索不達米亞平原曾經有四條大河，並不是現在的沙漠景象。

4.     「石松有二個主要的演化革新：真正的根和葉。」

5.     新的演化特徵說明了，陸上植物愈來愈多，爭奪空間、水分、陽光的競爭愈來愈激烈。

6.     突變出「根」的新物種，因為能夠控制更廣、更深入的土地空間，攝取更多的水分與養分，因此有競爭優勢。

7.     達爾文：微乎其微的優異，往往會帶來勝利。

8.     石松演化出鱗片狀的「葉子」，植物體表面積增加，能讓更多葉綠素直接捕捉陽光，進行光合作用，這將導致當時只有少量氧氣的地球，開始被植物光合作用的產物「氧氣」污染。

9.     當植物完全成功演化出葉子之後，氧氣就會暴增，地球就徹底被氧氣污染了。地球史上第二次氧氣暴增的時間點大約5.8億年前，這可能就是植物互相競爭長出大面積葉子造成的。

10.  「某些葉子特化成繁殖功能，在表面有很多孢子。這些繁殖的葉子稱為「孢子葉sporophylls」(帶有孢子的葉子)。」

11.  有繁殖功能的葉子，可能是從無種子維管束植物原本的孢子囊轉變而來；沒有繁殖功能的葉子，可能是由本來的莖轉變而來的。

12.  生物一切的演化，都是為了克服環境嚴苛的考驗，努力活下去。

13.  湯瑪斯：值得稱許的勇氣，並不是慘烈犧牲的勇氣，而是像個男子漢想盡一切辦法生存的勇氣。

14.  班傑明‧戴斯‧雷里：行動，不一定能帶來幸福；但沒有行動，絕不會有幸福。

15.  威爾遜：有自信並且盡全力在工作上，這樣的人，十之八九會成功的。

16.  富列特‧威廉遜：讓實力相當的兩個人，同時開始做一件事，能夠專心一致的人，可以先獲得勝利。

17.  查爾斯‧金斯：我們經常會想，若沒有過著安逸、奢侈的生活，人生就不算是幸福，但事實上，人類真正的幸福，乃存在於忘我的工作中。

18.  達爾文：優勝劣敗，適者生存。

 

圖片來源：

http://www.bio.miami.edu/dana/160/160S10_10aprint.html